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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
김태우 (국방과학연구소)
저널정보
제어로봇시스템학회 제어로봇시스템학회 논문지 제어로봇시스템학회 논문지 제28권 제6호
발행연도
2022.6
수록면
581 - 588 (8page)
DOI
10.5302/J.ICROS.2022.22.0022

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This paper presents an initial coarse alignment (ICA) algorithm for a strapdown inertial navigation system (SDINS) of the prototype of a supercavitating vehicle. Initial attitude information is essential for an SDINS system to calculate the state variables. Due to the limitations of the target vehicle of this study, an inertial navigation system (INS) should be developed without a depth or velocity sensor. Without these sensors, the divergence of position and velocity is inevitable. Initial attitude information becomes more critical for minimizing the divergence of state errors. Accordingly, three types of initial coarse alignment algorithms are proposed: inertial measurement unit (IMU)-based ICA (IMU-ICA), launch tube attitude-based ICA (LT-attitude ICA), and inclinometer-based ICA (inclinometer-ICA). Monte Carlo simulation is conducted to evaluate the performance of proposed ICA algorithms. A supercavitating vehicle launch scenario is used to describe the real test environment. The SDINS algorithm, which only uses IMU, is presented. Error analysis predicts the error characteristics of proposed ICA algorithms and SDINS. Depth and attitude errors at the end of the simulation are used as a performance index. The performance of the proposed ICA algorithms using the proposed sensor specification is validated and compared. Furthermore, the required sensor specification to satisfy the desired SDINS performance is calculated based on the simulation result to compare the performance of ICA algorithms regardless of sensor specification.
#Supercavitating vehicle #Initial Coarse Alignment #Inclinometer #IMU #Error Analysis

목차

Abstract
Ⅰ. 서론
Ⅱ. 초공동 시험체
Ⅲ. 스트랩다운 관성항법시스템
Ⅳ. 초기 개략정렬 알고리즘
Ⅴ. 분석 결과
Ⅵ. 결론
REFERENCES

참고문헌 (15)

참고문헌 신청
H. Yu, I. Lee, J. Oh, and C. Kim, “Self alignment design of MEMS/FOG based inertial navigation system using UKF,” Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology, pp. 470-471, 2021. google schola C. Park, K. Kim, H. Park, and J. Lee, “An initial coarse alignment algorithm for strapdown inertial navigation system”, Journal of Institute of Control, Robotics and Systems (in Korean), vol. 2, pp. 856-859, Oct. 1996. google schola C. Park, K. Kim, H. Park, and J. Lee, “Development of an initial coarse alignment algorithm for strapdown inertial navigation system,” Journal of Institute of Control, Robotics and Systems (in Korean), vol. 4, no. 5, pp. 674-679, Oct. 1998. google schola H. Kim, S. Oh, and D. Hwang, “Design of a GR_INS coarse alignment algorithm,” Journal of The Korean Institute of Electrical Engineers, pp. 1569-1570, Jul. 2019. google schola D. Jung, C. Park, and J. Lee, “The uniform observability and the error characteristics for stationary strapdown inertial navigation system,” Proc. of Korea Automatic Control Conference, pp. 676-679, Oct. 1996. google schola

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UCI(KEPA) : I410-ECN-0101-2022-003-001348133